_ Modele cu raze de gheață: o redescoperire a designului trecut pentru viitor

Greaua chinezească cu raze de gheață, sau „binglie”, așa cum este numită în chineză, este un model complicat care arată ca gheața crăpată și este obișnuită. element decorativ folosit în designul ferestrelor tradiționale chinezești.

Inspirat inițial din modelele fragmentate de pe suprafețele ceramice cu gheață sau smălțuite, designul reprezintă topirea gheții și începutul unui izvor înfloritor.

Când Dr. Iasef Md Rian, acum profesor asociat la Departamentul de Arhitectură al Universității Xi'an Jiaotong-Liverpool, a sosit pentru prima dată în China în 2019, a fost imediat captivat de designul ferestrelor cu zăbrele din grădinile clasice din Suzhou.

„Grădinile clasice din China îmi par foarte diferite de cele occidentale, care sunt mai simetrice și mai organizate”, spune el. „Grădinile chinezești, totuși, au o formație mai naturală în aspectul și designul lor. Designul ferestrei cu raze de gheață este una dintre manifestări.”

Axat pe geometria fractală în designul arhitectural de mulți ani, dr. Rian a simțit nevoia de a explora frumusețea modelelor.

„Mintea mea caută mereu acest tip de sursă de inspirație, așa că am fost motivat imediat să studiez principiile geometrice care stau la baza razelor de gheață. tipare, spune el."

Dezvăluirea regulii de bază

Dr. Rian găsește că regula de a crea modele de raze de gheață este de fapt foarte simplă.

El explică: „Luați tipul 1 ca exemplu; un pătrat este mai întâi împărțit în două patrulatere, apoi fiecare patrulater este împărțit în continuare. în două patrulatere. În fiecare pas, proporțiile patrulaterelor subdivizate sunt diferite și astfel este creat modelul aleatoriu folosind o regulă simplă.

„Prin această configurație, meșterii chinezi ar fi putut intenționa să crească fermitatea acestuia, astfel încât să poată funcționa ca gard de fereastră pentru a oferi protecție. Configurația aleatorie a rețelelor cu raze de gheață asigură conexiuni cu mai multe unghiuri, care transformă fereastra într-o colecție de forțe rezultate și distribuție uniformă a tensiunilor, obținând, la rândul său, un grad unic de rigiditate.

„Microstructura trabeculară”. țesutul osos din propriul nostru corp servește ca un exemplu natural excelent al potențialului rețelelor aleatorii. Echilibrează rigiditatea ridicată, ceea ce contribuie la rezistență, cu o structură surprinzător de ușoară."

Dr. Rian a publicat recent o lucrare în Frontiers of Architectural Research, care explorează calitățile geometrice ale modelelor de raze de gheață și extinde posibilitățile de integrare a modelelor aleatorii în proiectele structurale, în special în designul carcasei cu zăbrele, care este adesea folosit în cupole sferice și structuri curbe.

„În cercetarea mea, am dezvoltat un algoritm pentru a modela modelele de raze de gheață pentru modelele de înveliș de zăbrele și le-am evaluat fezabilitatea și eficacitatea în comparație cu shell-urile convenționale. Aceste gridshell-uri, realizate din rețele obișnuite, contrastează cu shell-urile continue.

„În timp ce grilajele obișnuite funcționează bine sub sarcini uniforme, rețeaua cu raze de gheață oferă rezistență la sarcini asimetrice. Unele modele de raze de gheață, care rezultă din optimizare, oferă în mod surprinzător o rezistență mai bună decât carcasele obișnuite sub greutate proprie. Există, de asemenea, un avantaj estetic suplimentar atunci când se aplică modelul cu raze de gheață pe un design de înveliș cu zăbrele.

„Extind aplicarea acestui model la suprafețele curbe, ceea ce ajută la deblocarea potențialului său în plan geometric, structural. , și aspectele de construcție ale designului învelișului cu zăbrele”, spune el.

Dr. Rian a integrat, de asemenea, modele de raze de gheață și geometrii complexe în predarea sa. În 2022, a organizat un atelier pentru studenți pentru a proiecta acoperișuri cu zăbrele cu raze de gheață.

El explică că învățarea conceptului de geometrie fractală poate împinge cu adevărat ideile elevilor către un design unic.

„Acest lucru este foarte diferit de ceea ce au învățat în liceu. Învățând să creeze acest sistem de geometrie, ei vor învăța și modelare și simulări computaționale. În cele din urmă, vor obține cunoștințe complete despre proiectare arhitecturală și digitală avansată”, spune el.

Redescoperirea designurilor tradiționale

Pentru a extinde cercetarea în acest domeniu, dr. Rian investighează eficiența geometriei complexe în diverse aspecte, cum ar fi micro -proiectarea materialelor la scară și proiectarea structurală.

El spune: „De exemplu, în proiectarea fațadei, folosim de obicei geometrie convențională sau parametrică pentru a proiecta forme regulate. Cu toate acestea, formele aleatorii concepute cu geometrie complexă pot oferi o impresie mai naturală și pătrunderea luminii zilei."

El încurajează studenții de design și cercetătorii să învețe din trecut.

"Orice design tradițional are o regulă ascunsă în el. Acum putem folosi digitalul tehnologii și instrumente avansate pentru a extinde și extinde cunoștințele despre măiestria tradițională pentru designul contemporan.

„Există multe inspirații în spatele designurilor tradiționale, iar acele principii ne pot inspira cu adevărat pe noi, designerii, să realizăm modele inovatoare pentru viitor, ", spune el.

(Fluierul)